一种连续式金属化炉气氛稳定调节方法及装置与流程

本发明涉及金属化陶瓷生产技术领域，具体为一种连续式金属化炉气氛稳定调节方法及装置。

背景技术：

目前高性能金属化陶瓷，主要应用在电力、通信、新能源、高铁等领域，要求其产品质量的稳定性、可靠性要高，所以在其金属化烧成工艺中，主要采用的是间歇式的立式金属化炉进行一次金属化烧结。该设备是根据工艺要求，通过控制不同工艺时间点的进气种类、流量，来满足产品金属化烧成的气氛要求，使生产出来的产品质量稳定可靠。但该设备的生产工艺投入成本高，能耗大，生产效率低，在竞争日益激烈的市场中，产品成本高，没有竞争优势；也不符合国家的节能减排政策要求。所以采用连续式金属化炉进行高性能的金属化陶瓷的金属化生产势在必行。

连续式金属化炉的炉道是通的，炉道内的气体只能从炉尾流向总排气口一条气路，产品在其内部的运动方向相反。而续式金属化炉内的产品处于不同阶段分别需要干氢和湿氢为气氛保护气体，如果气氛控制不准确，易产生氧化、花斑等缺陷，甚至可能造成产品性能指标达不到技术标准的，存在不可控的质量风险。如何能准确控制连续式金属化炉的气氛，使其生产的产品质量能稳定可靠，满足客户的要求,是解决卧式金属化炉产业化推广中的一个技术难题。

如图1所示，连续式金属化炉，又叫卧式金属化炉，在炉体的后端，分别设置有干氢和湿氢的进气口，干氢宜向后流动，湿氢宜向前流动，但是，在实际生产中，干氢和湿氢在炉体的后端容易形成混流，进而出现易产生氧化、花斑等缺陷。

技术实现要素：

本发明的目的是针对以上问题，提供一种连续式金属化炉气氛稳定调节方法，通过引导分流，调节开度，实现其气氛的准确控制。

为实现以上目的，本发明采用的技术方案是：一种连续式金属化炉气氛稳定调节方法，用于卧式金属化炉，卧式金属化炉的窑炉通道内中产品内循环方向与湿氢气体流向相反，与干氢气体流向相同；窑炉通道的冷却段靠进口炉门一端设置有湿氢气体进口，靠出口炉门一端设置有干氢气体进口，其特征在于，通过在其出口炉门处增设置气氛调节装置，调节气氛调节装置排气量与窑炉的总排气口进行配合，实现炉道实现干氢、湿氢分段导流，形成气氛控制，使气流在干氢、湿氢进气点中间形成一个虚拟混流气幕。

进一步的，所述气氛调节装置为设置于出口炉门上设置的合适的位置开设的若干φ1-6mm的调节孔。

进一步的，所述调节气氛调节装置排气量与窑炉的总排气口进行配合，是指，通过调节调节孔的大小，数量，使其配合总排气口的排气，达到窑道内气氛控制的作用。

进一步的，调节调节孔的数量是指将多余的调节孔采用耐高温材料填堵。

进一步的，所述气氛调节装置包括设置于出口炉门上的若干个螺纹孔，所述螺纹孔上设置中空的螺杆，所述螺杆上设置有螺帽，所述螺帽上设置有调整孔。

进一步的，所述调整孔设置有孔径不一的多个，且相距1-3个牙距。

进一步的，所述调节气氛调节装置排气量与窑炉的总排气口进行配合，是指，通过调节螺杆上螺帽旋合的量，进而调节与螺杆内部连通的调整孔的数量或者大小。

进一步的，总排气口位于湿氢气体进口与进口炉门之间，且靠近进口炉门。

本发明的有益效果：

1、针对连续式金属化炉结构上现有技术的不足，找到影响金属化一次烧成的质量的关键内在因素，通过引导分流，通过调节开度，实现其气氛的准确控制；解决连续式金属化炉在高性能金属化陶瓷生产中易造成的氧化、花斑等问题，促进能耗低、生产效率高的连续式金属化炉的产业化应用；

2、工艺控制更科学、方便，易操作，改进后的连续式金属化炉生产工艺稳定，易控制，不仅产品质量可靠稳定，能达到间歇式立式炉的质量水平；生产出的金属化陶瓷能与金属焊接形成牢固连接、气密性很好、质量可靠稳定的高性能复合陶瓷件，产品质量合格率高；还大大提高了金属化烧成的生产效率，设备总投入下降30%，班产量提高2倍以上，烧成工序单位产值能耗降低60%以上；

3、采用螺杆以及螺帽形成的气氛调节装置便于调节开度，方便快捷。

附图说明

图1为现有技术中炉体气体流动示意图。

图2为应用本发明专利的炉体气体流动示意图。

图3为本发明出口炉门结构示意图。

图4为本发明的一种气氛调节装置示意图。

图中所述文字标注表示为：1、窑炉通道；11、干氢气体进口；12、湿氢气体进口；13、总排气口；2、进口炉门；3、出口炉门；301、调节孔；31、螺杆；32、螺帽；321、调整孔；a、产品内循环方向；b、气体流向。

具体实施方式

为了使本领域技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合附图对本发明进行详细描述，本部分的描述仅是示范性和解释性，不应对本发明的保护范围有任何的限制作用。

实施例1

如图2-图3所示，本发明的具体为：一种连续式金属化炉气氛稳定调节方法，用于卧式金属化炉，卧式金属化炉的窑炉通道内中产品内循环方向a与湿氢气体流向相反，与干氢气体流向相同；窑炉通道1的中部靠进口炉门2一端设置有湿氢气体进口12，靠出口炉门3一端设置有干氢气体进口11，其特征在于，通过在其出口炉门3处增设置气氛调节装置，调节气氛调节装置排气量与窑炉的总排气口进行配合，实现炉道实现干氢、湿氢分段导流，形成气氛控制，使气流在干氢、湿氢进气点中间形成一个虚拟混流气幕14。总排气口位于湿氢气体进口与进口炉门之间，且靠近进口炉门。

优选的，所述气氛调节装置为设置于出口炉门3上设置的合适的位置开设的若干φ1-6mm的调节孔301。

在具体生产中，需要调节调节气氛调节装置排气量与窑炉的总排气口进行配合，其具体步骤是，在出口炉门3上均匀设计多个连通外部与窑炉通道1内部的调节孔301，然后在生产试机中，查看样品的氧化、花斑等问题，采用耐高温材料（如耐高温复合板材）填堵部分调节孔以调节调节孔数量，再试机生产查样，使其配合总排气口的排气，达到窑道内气氛控制的作用。当需要控制调节孔大小时可以部分填堵。

实施例2

在本实施例中，如图4所示，与实施例1的区别在于所述气氛调节装置包括设置于出口炉门3上的若干个螺纹孔30，所述螺纹孔30上设置中空的螺杆31，所述螺杆31上设置有螺帽32，所述螺帽上设置有调整孔321。采用机械式的调节方式，可控度高，调节方便。

在设置时，一个螺帽上可以设置有孔径不一的多个，且相距1-3个牙距。本实施例中，一个螺帽上可以设置有孔径不一的2个，且上下相对设置，相距2个牙距。

在本实施例中，调节气氛调节装置排气量与窑炉的总排气口进行配合方法是，通过调节螺杆上螺帽旋合的量，进而调节与螺杆内部连通的调整孔的数量或者大小。

需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。

本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，由于文字表达的有限性，而客观上存在无限的具体结构，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进、润饰或变化，也可以将上述技术特征以适当的方式进行组合；这些改进润饰、变化或组合，或未经改进将发明的构思和技术方案直接应用于其它场合的，均应视为本发明的保护范围。